基于界面的再生混凝土力學(xué)性能及耐久性能提升機(jī)理研究.pdf

1、混凝土中的界面是影響其性能的薄弱環(huán)節(jié),為了改善再生混凝土的界面,提高材料的基本性能,本文提出了一種改進(jìn)的‘W3T4’攪拌工藝,將混凝土材料制備過(guò)程中的拌合水分三次添加(包括預(yù)濕階段),攪拌分四步完成。從力學(xué)性能、抗氯離子侵蝕性能及細(xì)微觀(guān)界面的掃描電子顯微(SEM)形貌圖和能譜圖(EDX)的分析闡明了此種攪拌工藝和摻加礦物微粉對(duì)再生骨料混凝土性能的有效提升和微觀(guān)機(jī)理。不同再生骨料摻合率(25％,50％,100％)的再生混凝土與普通混凝土的

2、強(qiáng)度、變形曲線(xiàn)及氯離子滲透系數(shù)的比較結(jié)果表明:28天時(shí)再生混凝土的強(qiáng)度低于普通混凝土,變形較大,但是90天時(shí)由于磷渣微粉的火山灰效應(yīng)使得再生混凝土的強(qiáng)度有很大的提高,甚至超過(guò)普通混凝土的強(qiáng)度,即使是再生骨料摻合率為50％的摻有磷渣微粉的再生混凝土,其氯離子擴(kuò)散系數(shù)也遠(yuǎn)低于普通混凝土。摻有磷渣微粉的砂漿與普通砂漿的穩(wěn)態(tài)電遷移試驗(yàn)說(shuō)明磷渣微粉對(duì)再生混凝土內(nèi)砂漿的性能提升很大,其90天時(shí)有效氯離子擴(kuò)散系數(shù)僅為普通砂漿的1/5。不同應(yīng)力水平作用

3、下再生混凝土氯離子擴(kuò)散的研究結(jié)果表明外加荷載可以改善或破壞再生混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu),從而影響氯離子的侵入,試驗(yàn)表明在相同的拉壓應(yīng)力水平下,拉應(yīng)力產(chǎn)生的損傷更利于氯離子的侵入。在較低壓應(yīng)力作用下,由于再生混凝土內(nèi)部分孔隙的閉合,氯離子滲透系數(shù)略有減小,當(dāng)壓應(yīng)力水平達(dá)到35％以上時(shí),氯離子滲透系數(shù)會(huì)隨著應(yīng)力的增大而迅速增加。然而在彎曲應(yīng)力作用下,氯離子的侵入能力隨著應(yīng)力水平以及時(shí)間的增長(zhǎng)迅速增加。理論分析結(jié)合試驗(yàn)驗(yàn)證對(duì)再生混凝土界面的滲透性進(jìn)行

4、了系統(tǒng)研究,得到了再生混凝土內(nèi)新界面氯離子滲透系數(shù)的計(jì)算公式,結(jié)果表明:再生混凝土內(nèi)新界面的氯離子滲透系數(shù)大概為1-4 cm2/year;普通再生混凝土內(nèi)的界面氯離子滲透系數(shù)比普通砂漿的滲透系數(shù)大10倍,當(dāng)摻加磷渣微粉(PHS)和高效減水劑(FDN)對(duì)再生混凝土進(jìn)行改性時(shí),其界面氯離子滲透系數(shù)比普通砂漿只大3-7倍。磷渣微粉(PHS)可以改善再生混凝土中界面的材料結(jié)構(gòu),磷渣微粉(PHS)和高效減水劑(FDN)的摻加不僅可以減少界面的厚度